基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物、纳米胶束及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物、纳米胶束及其制备方法，属于生物医药领域。该阿霉素衍生物具有通式(I)结构，其制备方法包括：在极性溶剂中，将含巯基的两性离子多肽与丙烯酰肼混合反应后，结晶，得到多肽衍生物；再将多肽衍生物与盐酸阿霉素按照摩尔比1:0.2～5溶于极性溶剂中，加入三氟乙酸催化剂，搅拌反应后，得到该阿霉素衍生物。通过该阿霉素衍生物制备的纳米胶束，在体内的血液循环时间长，载药量高，毒副作用小，且具有良好的pH值响应，抑瘤效果佳。

【技术实现步骤摘要】
基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物、纳米胶束及其制备方法
本专利技术涉及生物医药领域，尤其涉及一种基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物、纳米胶束及其制备方法。
技术介绍
阿霉素(Doxorubicin，DOX)又称多柔比星、14-羟基柔红霉素、14-羟基正定霉素、14-羟正定霉素、14-羟柔红霉素、多索柔比星、羟基红比霉素、羟基柔红霉素等，它是一种抗肿瘤抗生素，可用于抑制RNA和DNA的合成，尤其对RNA的抑制作用最强，抗瘤谱较广，对多种肿瘤均有作用，属周期非特异性药物，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。主要适用于急性白血病、恶性淋巴瘤、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌、甲状腺癌、前列腺癌、睾丸癌、胃癌、肝癌等。虽然，阿霉素在抗癌领域具有广泛的应用，但由于阿霉素对机体可产生广泛的生物化学效应，因此使其具有强烈的细胞毒性。阿霉素主要的毒副作用有，约60％～80％的癌症病人注射阿霉素后可发生白细胞和血小板减少，100％的病人有不同程度的毛发脱落，部分病人会出现心律失常、恶心、食欲减退等症状，有些病人甚至出现药物溢出血管外引起组织溃疡及坏死等。阿霉素由于其优良的抑制癌细胞遗传物质核酸的合成的性质而成为普遍使用的抗癌药物。然而，游离的阿霉素在静脉注射后会被身体很快清除，仅有很少一部分到达肿瘤组织。游离的阿霉素不仅对身体具有很大的毒副作用而且药物的生物利用度也很低。为了克服这一局限性，研究报道已经使用多种方式修饰抗癌药物阿霉素。采用纳米药物载体包裹或者化学键合修饰阿霉素递送阿霉素的方法在一定程度上提高了阿霉素的生物利用度，但是仍存在载药量较低和副作用较大的问题。这主要是由于所制备的纳米药物常用聚乙二醇作为亲水层，聚乙二醇则存在和蛋白质分子存在弱相互作用的缺点，使纳米药物在生物体内的不仅引起一定的免疫反应而且肿瘤靶向性能较低。另外，聚乙二醇修饰的纳米药物的载药量普遍较低。鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于一端含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物、纳米胶束及其制备方法，该纳米胶束表面修饰的一层两性离子多肽能够延长阿霉素在体内的血液循环时间，载药量高，毒副作用小，且具有良好的pH值响应，抑瘤效果佳。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物，所述阿霉素衍生物具有通式(I)结构：通式(I)中，R1和R2选自由侧链含有羧基的氨基酸残基和侧链含有氨基的氨基酸残基组成的群组，且R1和R2中含有的氨基与羧基比例为1:1；R3选自由氢、取代或未取代的C1～6烷基组成的群组；R4代表氢或甲基；m代表0～1；n代表1～30。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，通式(I)中所述侧链含有羧基的氨基酸残基包括谷氨酸残基、天冬氨酸残基；所述侧链含有氨基的氨基酸残基包括赖氨酸残基、组氨酸残基、精氨酸残基、谷氨酰胺残基和天冬酰胺残基。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，R3选自由氢、甲基、乙基、丙基和叔丁基组成的群组。第二方面，本专利技术提供一种上述阿霉素衍生物的制备方法，其包括：在极性溶剂中，将含巯基的两性离子多肽与丙烯酰肼混合反应后，结晶，得到多肽衍生物；再将所述多肽衍生物与盐酸阿霉素按照摩尔比1:0.2～5溶于极性溶剂中，加入三氟乙酸催化剂，搅拌反应后，得到具有通式(I)结构的阿霉素衍生物；其中，含巯基的两性离子多肽具有通式(II)结构：多肽衍生物具有通式(III)结构：通式(II)和通式(III)中，R1和R2选自由侧链含有羧基的氨基酸残基和侧链含有氨基的氨基酸残基组成的群组，且R1和R2中含有的氨基与羧基比例为1:1；R3-选自由氢、取代或未取代的C1～6烷基组成的群组；R4代表氢或甲基；m代表0～1；n代表1～30。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述制备所述多肽衍生物的反应中，所述两性离子多肽与所述丙烯酰肼的摩尔比为1:0.5～4。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，在制备所述多肽衍生物的步骤中，还包括将4-二甲氨基吡啶加入到所述两性离子多肽与所述丙烯酰肼形成的混合溶液中，并用波长为350～380nm的紫外线照射进行反应。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述制备所述多肽衍生物的反应中，反应温度为20～80℃，反应时间为6～24h。优选地，在本专利技术较佳的实施例中，上述制备所述多肽衍生物的反应为：按照丙烯酰肼溴化氢盐与含巯基两性离子多肽的摩尔比为1:0.5～4的比例，将丙烯酰肼溴化氢盐和含巯基两性离子多肽溶于甲醇、水、二甲基亚砜等极性溶剂中，并通氮气保护。将反应置于20～80℃水浴搅拌反应6～24h后旋转蒸干，于乙腈和乙醚溶液中结晶，真空干燥后得到丙烯酰肼溴化氢盐修饰两性离子多肽衍生物。该含酰肼键两性离子多肽两亲性分子的反应方程如下反应通式(I)：进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，上述三氟乙酸催化剂的加入量为1mL反应溶剂中加入1～100μL。优选地，在本专利技术较佳的实施例中，利用上述多肽衍生物与盐酸阿霉素制备所述阿霉素衍生物的反应为：按含酰肼键两性离子多肽衍生物与盐酸阿霉素摩尔比为1:0.2～5的比例，将酰肼键两性离子多肽衍生物与盐酸阿霉素溶于甲醇、水、二甲基亚砜等极性溶剂。按每1mL溶剂中加入1～100μL的三氟乙酸催化剂，20～80℃搅拌反应6～24h，透析袋纯化后，除去溶剂得到两性离子多肽修饰盐酸阿霉素的衍生物。该两性离子多肽修饰阿霉素的衍生物的反应方程具备如下反应通式：其中：n为1～30中的任意整数。R1和R2有两种组合：一种R1为谷氨酸、天冬氨酸等侧链结构含有羧基的氨基酸侧链，R2为赖氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺等侧链结构含有氨基的氨基酸侧链；另一种R1为赖氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺等侧链结构含有氨基的氨基酸侧链，R2为谷氨酸、天冬氨酸等侧链结构含有羧基的氨基酸侧链，两种组合只需保证R1和R2侧链结构含有氨基与羧基比例为1:1即可，R3为氢原子、甲基、乙基、丙基和叔丁基中的任一种。第三方面，本专利技术提供一种基于阿霉素衍生物的纳米胶束，其包括上述阿霉素衍生物和极性溶剂介质。第四方面，本专利技术提供一种基于阿霉素衍生物的纳米胶束的制备方法，其包括：将上述阿霉素衍生物溶于极性溶剂介质中，进行自组装后，透析。进一步地，在本专利技术较佳的实施例中，将所述阿霉素衍生物溶于二甲基亚砜中，形成浓度为4-6mg/mL的阿霉素衍生物溶液，再将所述阿霉素衍生物溶液与甲醇按照体积比1:0.3-2充分混合后，透析。本专利技术的效果如下：1、本专利技术采用的小分子两性离子多肽一端含有巯基，其通过丙烯酰肼为桥梁以化学键的形式连接抗癌药物阿霉素，该化学键对pH敏感，可在肿瘤组织的弱酸环境中断裂，从而使阿霉素被快速的释放，由此制备的纳米胶束具有良好的pH值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物，其特征在于，所述阿霉素衍生物具有通式(I)结构：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物，其特征在于，所述阿霉素衍生物具有通式(I)结构：



通式(I)中，
R1和R2选自由侧链含有羧基的氨基酸残基和侧链含有氨基的氨基酸残基组成的群组，且R1和R2中含有的氨基与羧基比例为1:1；
R3选自由氢、取代或未取代的C1～6烷基组成的群组；
R4代表氢或甲基；
m代表0～1；
n代表1～30。


2.根据权利要求1所述的基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物，其特征在于，通式(I)中，所述侧链含有羧基的氨基酸残基包括谷氨酸残基、天冬氨酸残基；所述侧链含有氨基的氨基酸残基包括赖氨酸残基、组氨酸残基、精氨酸残基、谷氨酰胺残基和天冬酰胺残基。


3.根据权利要求1所述的基于含巯基的两性离子多肽修饰的阿霉素衍生物，其特征在于，R3选自由氢、甲基、乙基、丙基和叔丁基组成的群组。


4.一种如权利要求1-3任一项所述的阿霉素衍生物的制备方法，其特征在于，其包括：
在极性溶剂中，将含巯基的两性离子多肽与丙烯酰肼混合反应，将反应后的产物结晶，得到多肽衍生物；
再将所述多肽衍生物与盐酸阿霉素按照摩尔比1:0.2～5溶于极性溶剂中，加入三氟乙酸催化剂，搅拌反应后，得到具有通式(I)结构的阿霉素衍生物；
其中，含巯基的两性离子多肽具有通式(II)结构：



所述多肽衍生物具有通式(III)结构：



通式(II)和通式(III...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙刚，崔天明，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13